高中通用技术 31《设计的一般过程》2教案.docx

1、高中通用技术 31设计的一般过程2教案2019-2020年高中通用技术 3.1设计的一般过程（2）教案教材：（凤凰国标教材）普通高中课程标准实验教科书 通用技术（必修1）文档内容：设计的一般过程章节：第三章设计过程、原则及评价 第一节 设计的一般过程课 时：第1课时作 者：付用明（青岛市崂山区第一中学）一、教学目标1. 知识与技能目标（1）掌握设计的一般过程。（2）知道设计过程中有可能产生多个方案。（3）理解设计过程需要不断优化。2. 过程与方法目标（1）通过具体的设计案例，让学生体验设计的一般过程。（2）通过对便携式小凳设计需求的分析，提高对事物的分析能力。（3）经历技术方案的呈现的过程，体

2、验意念具体化和方案物化过程中的复杂性和创造性，发展动手实践能力。3. 情感态度和价值观目标（1）让学生知道在技术设计中发现问题的重要性，形成平时注意观察身边事物的生活习惯。（2）体验解决问题过程的艰辛和获得成功的喜悦。（3）培养学生的实践能力和创新合作精神。二、教学重点掌握设计应遵循的一般过程。三、教学难点如何制定设计方案，体现出方案的创新性和多种不同的方案。四、教学方法教授、任务驱动、探究、合作学习方式，多媒体教学。五、设计思想1教材分析本节课是课本第三章第一节“设计的一般过程”，教材通过便携式小板凳的设计，阐述了设计应遵循科学合理的基本程序，即发现和明确问题，制定设计方案，制作模型或原型，

3、测试、评估及优化，产品的使用和维护。本节内容与后继各章节（第四至第八章）形成总分关系，为深入学习后面各章节作铺垫。学生通过本章节的学习，体验到科学合理的设计过程有助于设计活动的顺利开展，理解遵循设计的一般过程的重要作用，从而养成良好的设计习惯和技术素养。因此本节课重点应放在让学生体验便携式小板凳的设计全过程，掌握设计应遵循的一般过程上，不宜全面展开，以免影响后继课时的开展，建议2课时。2. 设计理念“设计的一般过程”的主要内容是设计应遵循的一般过程，关键是让学生明白完成一项设计应该经历哪些过程和阶段，每一个阶段或过程应该完成哪些工作，具体如何去实施，如何进行不断改进和优化，以及在设计过程中应该

4、持有科学严谨的工作态度。因此我在这一节课中以“便携式小板凳的设计”为主线，采用任务驱动的形式让学生亲历设计的整个过程，至于为何选用“便携式小板凳的设计”而没有另辟蹊径选用其他比如书立、笔筒、台灯的设计，是鉴于教材在这一节中对于便携式小板凳的设计过程介绍的非常详细，每一个过程的描述也是恰当好处，资料非常丰富，比较利于课堂教学的开展。相反如果采用其他设计案例，凭我们自己的力量肯定很难面面俱到，每一个设计过程和环节也就很难能做到恰当好处，个人认为反而会影响教学效果，影响学生对设计过程的理解。而且便携式小板凳也非常贴近学生的生活实际，有利于设计的顺利展开。3. 教学策略设计本节课的内容以便携式小板凳的

5、设计一般过程为课堂教学主线，让学生尝试先理论后实践的方式，先让学生整体了解设计的完整过程，然后再在便携式小板凳的设计实践中获得对设计的一般过程的感性认识，从实践中总结理论知识。这有助于学生认知水平的提高，掌握探究学习的方法，实现教学目标的过程中，达到新课标的理念。为充分体现老师的主导作用、学生的主体地位，在教学过程中，采用教师案例分析、演示讲解，学生主动探究式学习等教学方法。4. 学情分析本节课便携式小板凳的设计贴近学生生活实际，学生现实生活中接触较多，比较熟悉，能够根据设计要求经过一定的步骤完成设计任务。但是普遍缺乏完整设计一般过程的理念，针对这一情况，如何让学生能较完整的掌握理解设计的一般

6、过程，就成了本节课的重点了，这涉及到学生能否对本节内容有一个完整认识的关键。因此，让学生尝试先理论后实践的方式，先让学生整体了解设计的完整过程，然后再在便携式小板凳的设计实践中获得对设计的一般过程的感性认识，从实践中总结理论知识。这有助于学生认知水平的提高，掌握探究学习的方法，实现教学目标的过程中，达到新课标的理念。六、教学准备1. 教学资源的准备多媒体教学设备、教学课件PPT等。2. 教学课件的准备教学课件比较简洁，多以直观的图片来说明，抓住关键知识点，突出中心。七、教学过程1. 引入新课多媒体投影展示几个新颖的设计，这些作品基于什么目的而设计的，它解决了什么问题？师：这些作品是怎么来的呢？

7、生：设计出来的。师：我们要知道完成任何一件事情都有一个过程，须遵循一定的步骤，设计也不例外。通过前面的学习，我们已经知道，技术世界因设计而愈加精彩，设计是技术发展的关键。我们设计的最终目的是什么？就是为了解决人们的实际需要。那么同学们有没有想过世界上这些实用的产品是怎样设计出来的吗？是凭空想象的还是遵循一定的规律呢？是的，任何一种产品的设计不是一步到位、立竿见影的，设计是一个有计划的创新活动，它有着科学合理的基本工作程序。那么设计一件物品需要哪些过程呢？这节课就让我们一起来体会技术产品的设计过程。2创设情境，引出问题情境问题大家在户外玩累了，想休息一会，却不能马上找到一个合适的小凳？（详细资料

8、见课本P46）师：大家在日常生活中是不是也遇到过类似的问题，你有没有想过要去设计一个适合便携式小凳呢?我们又应该如何去设计呢？首先让我们来熟悉一下，设计应该遵循的一般设计过程，至于为什么要按照这个过程来完成设计，在后面的教学中我们将逐步解释。设计的一般过程：二、制定设计方案1. 发现与明确问题从本质上说，设计就是一个问题的求解过程，它从问题出发，并围绕问题展开各项活动。下面让我们一起来看一下陈晨同学在平常的生活中是怎样发现便携式小凳的设计问题的？在发现问题之后我们想要解决这个问题，还要完成什么工作？生：看看自己能否解决这个问题师：对，首先我们要明确这个问题是否值得我们去解决，凭我们现有的能力能

9、否解决这个问题，在明确这些问题之后，我们再来进行下一步的工作明确设计要求，现在大家想一想，如果你是陈晨，在这个便携式小凳的设计项目在确定之前需要做哪些事情呢？填写书上第47页的“马上行动”。经过环节具体工作调查需求问卷调查、访谈、查找文献分析信息整理归类、制成图表明确问题小组讨论、全班讨论确定项目设计便携式小凳最后得出了便携式小凳的设计要求：结构简单、稳固，易于制作；自重轻，体积小，携带方便；成本不高于5元。师：从上面可以看出，设计来自于生活，来自于生活的方方面面，我们在日常生活中发现了问题，又明确了问题的价值及设计要求。其实这就是设计的一般过程的第一步“发现与明确问题”。在我们知道了要设计什

10、么，及设计的要求后，下面我们就要来“制定设计方案”了。2. 制定设计方案问题明确了，设计便携式小凳这个项目确定了，现在我们应该着手制定具体的设计方案了。那么在制定设计方案这个过程中我们又需要做哪些工作呢？（1）收集信息师：同学们思考一下在自己设计之前，我们还需要做哪些工作呢？生：收集信息/收集同类或相似产品的信息。（教师引导）师：对。大家思考一下，你可以通过哪些渠道收集呢？就我们今天要做的设计项目应该收集哪些信息呢？ 分组讨论生：渠道（调查、专家咨询、查阅图书资料、浏览互联网）收集有关凳子的资料，调查市场上现有，折叠（伸缩）凳子的资料，查阅人机工程学的有关资料，访问专业人士，了解有关材料的特性

11、及加工经验，调查市场等等。（2）设计分析面对收集到的各种信息，还要根据设计要求，找出设计需要解决的主要问题，并分析其可能的解决办法，这就要我们进行“设计分析”。分组讨论 大家思考一下，要设计这样的一个便携式，有哪些问题需要解决呢？师生活动 分析设计的要求，有哪些问题，可以怎样解决。总结 通过对设计要求和所收集到的各种信息的分析，我们可以看到，小凳自重减轻了，却带来了材料、结构方面的问题；结构稳固了，自重、携带又有问题；小凳便携了，结构和制作又出现了问题。面对设计要求和约束条件之间的矛盾，为了找到最好的解决办法，应该提出尽可能多的设想，以便于权衡利弊，做出选择。总之，想要设计好一个便携式小凳，必

12、须解决好小凳子的材料选择、结构设计、携带方式等主要问题。万事俱备，只欠东风，接下来我们将做设计过程中最有挑战的一个环节方案构思（3）方案构思方案构思是设计过程中最富有挑战性的环节，它要求学生根据设计要求，大胆构思，努力挖掘自己的创造潜力，提出解决问题的多个设想。思考：为解决设计要求和约束条件之间的矛盾，解决好小凳子的材料选择、结构设计、携带方式等主要问题，同学们要认真阅读书中列举和前期收集到的关于材料、结构、连接方式的资料，寻求解决的最佳方案。但是注意自己的设计方案可以充分想象，自由发挥，大胆突破，不要受到书中设计方案的束缚和局限，更不要“拿来主义”。（4）方案呈现构思过程中产生的设计想法常常

13、是模糊的，为了使其具体化，我们通常会用草图把它们转化为视觉形象。同时，这些想法又是零散的，从中我们并不能看到一个完整的设计方案，所以我们还要对这些想法进行综合。要求：同学们先要画出自己设计的方案草图，要求别人能够看懂，并能理解里面的设计要点，必要时可以附带文字说明。（5）方案筛选当多个设计方案产生以后，我们就要依据一定的原则，对这些方案进行筛选，确定最终的方案并加于实现。要求：以小组为单位，对小组内的设计方案进行初步的筛选，淘汰明显不符合设计要求或有明显缺陷的方案，然后再对现有的方案进行整合，并最终呈现出1-2个你们小组认为最合适的便携式小凳设计草图。小结：制定设计方案包括：收集信息设计分析方

14、案构思方案呈现方案筛选在制定设计方案的过程中，始终明确：运用不同的材料，结构可以产生不同的设计方案。任何设计方案都有改进的可能性，好方案决不会仅有一个。3. 制作模型或原型设计的方案已经确定下来，接下来我们就要开始动手制作模型或原型了。一般来说，模型制作包括两个阶段，即绘制图样和制作模型或原型。对于图样，我们既可以手工绘制，也可以用计算机辅助绘制；对于小型、简单的产品可以直接制作产品原型，而对于大型、复杂的产品先制作缩小、简化的模型。今天的作业就是以小组为单位，按照设计的一般过程制作出便携式小凳模型，为下一节课做准备。【板书设计】设计的一般过程一、发现与明确问题二、制定设计方案1.收集信息2.

15、设计分析3.方案构思4.方案呈现5.方案筛选三、制作模型或原型四、测试、评估及优化五、产品的使用和维护 八、教学反思这节课以便携式小板凳的设计过程为主线，阐述了设计应遵循的一般过程，由于便携式小板凳比较贴近学生生活，学生接触的比较多，所以设计起来比较得心应手，没有很大的困难。但是由于教材中关于便携式小板凳的设计方案描述过于详细，很多学生“拿来主义”比较严重，不再去用心思去设计方案，一定程度上也束缚了学生的思维，限制了更多方案的出现。本节课的重点是要让学生掌握设计的一般过程，理解设计是一个不断优化的过程，而不是让学生完全掌握设计的每一个具体过程及内容（也就是后面的章节内容），其课堂教学时要把握好

16、尺度，不能展的太开，如果内容展的太开，2课时根本无法完成，而且和后面的章节内容形也成了重复，使学生对后面的学习内容失去了兴趣。2019-2020年高中通用技术 3.1设计的一般过程（3）教案教材：（凤凰国标课本）普通高中课程标准实验教科书 通用技术（必修1）文档内容：设计的一般过程章节：第三章设计过程、原则及评价 第一节 设计的一般过程课 时：第2课时作 者：宫恩超（山东省青岛市第二中学）一、教学目标1. 知识与技能目标（1）了解设计的一般过程及其各个环节，知道设计时动态而有章可循的过程。（2）初步学会撰写设计概述与细则、绘制设计草图以及对设计方案的评价。（3）能根据设计的一般过程进行具体的设

17、计实践活动（如对可调节式小桌的设计）。2. 过程与方法目标(1) 通过“可调节式小桌”案例的引导下经历设计的一般过程。(2) 尝试运用“缺点列举法”等常用发明方法进行产品的改进性设计。（3）在阅读、思考、讨论和合作实践中，培养技术实践、交流、表达、评价的能力和协作意识。（4）初步学会有计划、有步骤、科学地开展设计活动。3. 情感态度和价值观目标（1）在设计的一般过程实践中，初步形成和保持对技术问题的敏感性和探究欲望，关注社会的需求和技术的新发展。 （2）通过对产品的改进设计，逐步提高创新思维能力。（3）通过对设计成果科学性、实用性等方面的交流评价，提升学生对作品的鉴赏能力和个人的综合素养，以及

18、对STS理念的进一步理解。二、教学重点根据课本中“便携式小板凳设计案例”的“怎样做”，学生用自己的设计去进行测试、评估及其优化环节，完成自己的设计。三、教学难点根据课本中“便携式小板凳设计案例”的“怎样做”，学生用自己的设计去进行测试、评估及其优化环节，完成自己的设计；如何能让所有学生都充分参与，并能体验到设计的乐趣。四、教学方法讲授、任务驱动、小组合作、多媒体教学、实物展示。五、设计思想1. 课本分析“设计的一般过程”是课本第三章第一节的内容。前面两章的重点侧重于技术和设计的基础概念性的内容，从本章开始接触到实践操作内容，本节就是实践操作的第一个环节，了解设计的一般过程，所以它是本章的重点也

19、是全书的重点。首先，知识点贯穿了整本书的内容，从宏观角度对书本知识进行梳理。前面所讲到的技术的价值、技术的性质和人机关系等知识点在这节有具体的应用。并且这节知识也是后面几章知识的一个缩影，对整本课本有一个承上启下的作用。其次，从本章开始学生接触到了实践操作的内容。这一节的内容作用是开始让学生完成由理解到应用，由知识到能力的转化。从总体上先给学生一个完整的关于技术设计的一般过程，设计的过程是具体的、感性的。本节内容并不是要求学生掌握小凳的设计知识，而是希望以小凳为载体，让学生了解掌握设计的一般过程，能站在整体的角度上系统地进行后面各章的学习，能够把设计的每个环节通过“模仿”运用到自己的设计中去。

20、所以教师要充分利用课本搭建的教学平台，引领学生亲历设计的一般过程和不断优先的过程，让他们自主地建构一般过程的概念，初步感受设计的本质创新。2. 设计理念爱因斯坦说过：“对于一切来说，只有兴趣，才是最好的老师。”根据课本中“便携式小板凳设计案例”的“怎样做”，让学生模仿和体验自己“可调节式小桌”的设计，让学生感受到设计与现实生活密切联系，充分的调动学生的主动性，为课堂上师生的互动和学生间的相互合作做了准备，最终实现激发学生以饱满的热情来学习。以探究式学习为主，采用分析、讨论、归纳总结、交流等多种学习方式，充分体现以学生为教学主体地位。让学生分小组来进行设计的测试、评估及优化等环节的亲身经历，教师

21、在学生学习过程中起引导作用。整个学习过程层层递进，逻辑严密符合学生的认知规律。有利于培养学生的创新精神及提升学生的技术素养。3. 教学策略设计为提高学生学习的积极性，提高课堂教学效率，教学中进行了细致的安排：（1）利用多媒体辅助设备演示（如做成幻灯片形式），利用实物展示学生作品。（2）通过教师和学生互动和学生自主讨论实践,达到教学的最佳效果。让学生在参与设计“可调节式小桌”以及对产品改进设计的实践活动中体验设计的一般过程和方法，感受设计带来的快乐和情趣。（3）让学生自主设计测试、评估及优化相关的内容，辅助表格等，让学生自主设计说明书，充分的让学生感受自主创新的学习模式。（4）学生相互展示自己的

22、作品，并进行评价，让学生感受团结协作的重要作用。（5）归纳法的运用，充分的运用学生的观点，并将其提升，让学生感觉自然亲切、深刻。（6）创设情境问题生成主动探究成果交流知识迁移（知识提升）教学模式的运用。4. 学情分析学生在前面两章中通过我们大量的事例了解了部分设计的重要性和趣味性，但是没有尝试到亲自设计的感觉，本节需学生通过动手实践体验设计的一般过程，这是学生第一次自己动手设计和制作作品，学生一定会很有兴趣。但在实际操作过程中也可能会碰到不少的实际问题和困难。所以一定要让学生有一定的心理准备，并鼓励学生克服困难，应难而上。同时，为了防止在第一次动手操作就碰上过多的困难，所以这次制作内容不宜定得

23、太难，我们就选择了和课本内容相似的“可调节式小桌”，使他们能感受到把设想转变为产品的过程。教学对象是高中一年级学生，他们有一定的生活阅历。在物质生活丰富的今天，对不少产品、制作则知之甚少。这节内容的学习就让学生从设计者角度而非消费者的角度去认知事物。六、教学准备1. 教学资源的准备电脑多媒体平台、通用技术专用教室、教学课件PPT、学生自制可调节式小桌（原型、模型或草图）、各类工具等。2. 教学课件的准备教学课件比较简洁，多以直观的图片来说明，抓住关键知识点，突出中心。3.课前任务的准备根据要求把上节课堂上“可调式小桌方案”优化，课下各小组完成原型、模型制作或者草图绘制，在本节课上通过制作好的P

24、PT形式，图文并茂，展示交流。七、教学过程1. 提出问题（课件展示图片资料）1912年4月10日，泰坦尼克号从英国南安普敦出发，托马斯安德鲁斯设计的这艘“永不沉没”的巨轮，2小时40分钟后沉没。事后调查发现，事故原因之一是由于劣质的钢板造成的，造船工程师只考虑到要增加钢板的硬度，而没有想到增加其韧性。为了增加钢板的硬度，往炼钢炉料中加入了大量的硫化物，导致钢材在低温下的脆性大大增加。经试验，从海底打捞出来的钢材在当时的水温下，在受到可能强度的撞击下，很快断裂，而拿当今用于造船的钢板在同样的温度和撞击强度下进行对比实验，结果钢板只是变成V型，而不断裂。（老师引导学生思考）如果你是托马斯安德鲁斯，

25、在设计泰坦尼克号的时候，应当怎样做？（学生回答）设计时一定要对钢板进行测试，不要一味的增加强度还要考虑其韧性，最终应当在其硬度和韧性上选择其性能最优表现。（教师归纳板书）测试、评估及优化（教师课件展示）（1）测试测试的目的是检验产品在操作、使用过程中，在结构和技术性能等方面能否达到预定的设计要求。测试是检验产品能否正常工作、是否满足设计要求的重要措施。测试的内容有对产品的性能、稳定性、强度、载重等方面的测试。（2）评估在测试的基础上，我们还要对设计方案和产品进行较为全面的评估。通过评估我们可以得到较理想的设计方案和产品。这种评估，在设计过程中需要反复进行。（3）优化设计方案的优化是在对设计方案

26、进行测试与评估的基础上，对设计方案的改进和完善的重要环节。2. 理论探究老师：“泰坦尼克号”震惊全世界的海难，让我们意识到测试、评估及优化环节的重要作用，当然还有一点很重要就是在技术设计中严谨认真的态度。（老师引导学生思考：）如果对泰坦尼克号船体钢制材料进行测试的话，你认为要进行那些方面的工作？（教师据学生回答归纳测试内容以及测试内容的选择依据）（老师引导学生思考：）你怎样实现对泰坦尼克号船体钢制材料的评估？（教师据学生回答归纳评估的方法和内容）（老师引导学生思考：）综合你的测试和评估，最后你怎样实现泰坦尼克号船体钢制材料的优化？（教师根据学生的回答归纳船体钢制材料的优化方案）3. 拓展思维（

27、课件展示上节课同学们进行的设计任务）在四川汶川大地震中，张明同学因腿部受伤无法进行正常的学习和生活，于然同学为他设计了一张适合于在床上看书，写作业的小书桌。请你帮助张明同学重新设计一张小书桌，设计要求：A适合于放在长宽为2000mm1200mm的床上；B桌脚可以调节。老师：上一节课在同学们对设计的一般过程有了深刻的认识的基础上，各小组完成了可调节式床头桌的设计，并要求各小组课下完成模型制作或者草图绘制，在本节课通过制作好的PPT向大家展示。（教师板书）制作模型或原型（老师引导学生思考：）在大家展示的过程中，大家彼此认真的思考一下，同学们设计的小书桌怎样实现其测试、评估及优化的？4. 实践活动老

28、师：现在，我们有请每个小组，来简单介绍一下自己的设计方案，展示一下自己的产品。（学生汇报，汇报要求：设计目标明确、问题来源、信息收集、材料调查、设计分析、方案构思、方案呈现、方案筛选、制作模型、初步优化。其他同学可以就其描述和讲解过程提出不同的见解。各小组限定时间，类似产品仅补充不同的地方，总时间控制在10分钟左右）（作品展示：组装好放在展示台上。）老师：听了同学们的汇报，看了同学们的作品，让我十分欣慰，首先要肯定同学们认真、塌实的工作作风，看看这些作品，件件都是如此精美，倾注了同学们的心血。不过，我们设计的产品能否达到用户的要求，还要对所设计的产品进行一定的测试、评估及优化等工作。现在我们全

29、班各小组合并成三个大组，分别来对展示台上的作品进行测试、评估及优化的工作，各个组的同学准备。（学生分组讨论，分别展示各自讨论的对可调节式小书桌的测试、评估及优化的具体内容，教师归纳总结，该环节老师要注意引导保持和激发学生的积极性，对测试评估情况表现很差的作品也要发掘其闪光点）（教师适时引导评价）每个组分别准备的测试、评估及优化环节，考虑细致周密，科学规范，看来同学们团结合作的非常的好，老师真为你们高兴。(1)学生对这节课的学习情况进行自评。(2)老师对这节课的教学过程中学生的参与与学习情况进行评价。5. 学生反思老师：大家协作完成了对全班各组作品的测试、评估，尤其是提出了很多对作品优化的建议之

30、后，我们每个小组对自己的作品反思一下：能不能再加以改进？如何改进？需要不需要对作品方案进行重新设计？(让学生根据情况对自己作品进行深入思考，加以改进。各组同学之间可以适当交流经验，取长补短。)6. 教师指导 （教师引导思考并补充板书上节设计的前二个环节：）我们可以大致把设计过程分成了几个环节。但这只是一个普通的一般过程，不是一个规定的程序，在实际的设计过程中，这种过程可能发生变化，也可能产生反复。总之，设计的一般过程应该是不断循环和反复的过程。老师：最后，当我们设计制作出精美的作品后，别人要使用我们的小书桌，我们就要向使用者介绍我们设计的产品的使用方法和特点，为此我们通常要设计一份产品使用说明

31、书。（课件展示） “本药口服，每片含有效成份0.25克，饭后用开水送服，不可空腹服用，成人一次服500mg，每日3次，或遵医嘱服用。”（教师引导学生思考：）首先让我们来了解一下说明书，这是某药品说明书上关于用法和用药量的说明，请指出这句话存在的问题，并将其修改得更明确、易读。（教师归纳学生答案，板书）产品的使用和维护（教师引导学生思考：）为自己设计的“可调节式小桌”附上一份说明书。（教师归纳总结）产品说明书是指导用户选择产品、使用产品的“路标”和“向导”，突出重点、简明扼要，清晰易读，对帮助用户了解产品特性，使用户正确、安全地使用产品是非常重要的。（教师最后总结）这两节课我们主要通过课本“便携式小凳的设计和制作”案例，结合我们自己模仿和体验的“可调节式小桌”的设计制作，来阐述设计的一般过程。一般来说，我们可以大致把设计过程分成五个阶段，即发现与明确问题、制定设计方案、制作模型或原型、测试、评估及优化、产品的使用和维护。设计的一般过程是按照一定的、科学的、合理的程序过程，但设计同时是一个动态发展的过程，在一项具体设计中，有些阶段或步骤可能